关于氢化反应中的一些对碳酸锂溶解产生的影响因素

摘要：在实际的工艺生产中，大众对于碳酸锂产品的提纯浓度要求也非常高。而由于盐湖卤水以及自身生产技术等条件的限制，直接进行碳酸锂的提纯是具有一定难度的，必须从实际出发，使用卤水制备的粗级碳酸锂作为提纯原料，通过氢化分解后进行工业提纯，本文研究了氢化反应中的一些对碳酸锂溶解产生的影响因素。

近年来，伴随着我国科学技术的不断发展，使得无论是企业还是研究部门，都是对于碳酸锂的提纯浓度提出越来越高的要求，这样也给提纯精度带来挑战。然而就现实情况来说，大部分的初级碳酸锂产品并不能很好的满足市场需求。因此可以发现，我们针对新型的碳酸锂提纯方法进行理论性的研究分析。无论是对于工程应用，还是对于理论研究，都存在有非常积极地现实意义。研究表明，虽然氢化沉淀法在实验中能够很好的提纯碳酸锂，但是不可忽视的是，该实验过程对于氢氧化锂的纯度要求非常的高，这样就无形之中加重了实验成本。在本文的研究中，我们主要分析采用氢化分解来提纯碳酸锂，希望可以为今后相关领域的理论研究提供参考。

1实验操作部分

1.1实验原料以及实验仪器

实验原料：利用盐湖卤水自制的粗级碳酸锂产品。实验仪器：玻璃转子流量计、智能超级恒温水槽、电动搅拌器、原子吸收分光光度计、循环水式多用真空泵。

1.2碳酸锂工艺的实验过程

就现实情况来说，粗级锂的产品中存在有大量的杂质成分，其中镁离子可以说是占据有很大的比重。因为镁离子和锂离子的化学特性非常的相似，因此，如果只是单纯的采用氢化分解来提纯粗级锂，那么往往并不能很好的获得理想结果。因此，在本章节的研究中，我们逐步对于碳酸锂工艺的实验过程进行分析。

(1)实验操作的氢化阶段。在实验的初始阶段，我们应该设定好实验温度，可以称取10g粗级锂产品放置于500ml的容器中，接着人为的把氢化温度控制在10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、40℃进行氢化。经过150分钟之后，我们在对于溶液实施抽滤，这样就能够很好的测量液体中锂镁的离子含量；除此之外，我们还应当对于影响溶解镁杂质的温度因素进行分析。结合实验我们可以发现，无论是化学反应中的气液传质还是反应速率，都在很大程度上受到温度的影响。研究表明，伴随着温度的不断升高，化学反应速率也在不断加快。然而就现实情况来说，伴随着实验温度的不断升高，实验中的反应物以及反应物的温度便会逐步减小，这样的话，就在某种程度上减小了传质的推动能力，与此同时，化学反应的实验速率逐步减慢。

(2)实验操作的除镁阶段。我们在实际的实验过程中，为了能够最大程度上除去溶液中的镁离子，于是采用了氢氧化钠溶液。研究表明，氢氧化钠除了可以除去镁杂质，同时还可以很好的确保损失锂的程度达到最小，这大部分是因为镁离子相对于其他元素的质量分数比较小，这样就使得我们在实验操作过程中并不需要投入大量的氢氧化钠溶液。因此可以发现，我们所加入的氢氧化钠溶液的计量应该是纯净的，换句话说，溶液中的氢氧化钠应该是百分之百的。

(3)实验操作的蒸发阶段。当我们采用氢氧化钠对于溶液进行除镁操作之后，那么要想能干进一步获得高纯度的碳酸锂，只需要进行高温进行分解即可。结合热力学的参数计算可知，碳酸氢锂的理论热分解温度为4.25℃。然而需要注意的是，低温环境并不利于粗级碳酸锂的快速分解。因此，如果想要适当的加速化学分解，那么可以采用加热温度的方法。然而研究发现，实验温度并不是越高越好，如果稳定过高的话，那么很有可能使得溶液黏在壁上，给后期化学反应结果造成某种程度上的影响。因此可以发现，我们在实验操作的过程中，一般情况是将反应的温度保持在90摄氏度左右。然而在分解结晶的时候，经常会伴随着可见气体排出。这样的话，整个化学反应也会在某种程度上受到搅拌速率的影响。通过大量的实验操作可以发现，碳酸锂的颗粒越小，那么越容易获得理想的实验结果。因此，我们在实验过程中一般是通过加速搅拌，进而获得理想的微小的碳酸锂颗粒。

2结语

综上所述，与其他的提纯方法相比，本文提出的采用氢氧化钠溶液来提纯粗级碳酸锂的方法存在有非常理想的特性。比如说采用氢氧化钠溶液提纯的实验过程非常的简单容易操作；与此同时，所提纯的碳酸锂纯度也非常的高。除此之外，提纯后的卤水本身也存在有非常好的工业价值。在当前工业领域中，卤水可以进一步作为其他产品的提纯，这样的话，就可以很好的实现剩余液体的再次利用。在本次的研究分析中，虽然我们已经采用氢氧化钠溶液去除了溶液中的镁离子，但是溶液中仍然存在有一些杂质是无法采用氢氧化钠去除的。因此，我们要想能够在实验室真正意义上去除更多的杂质，可以引入一些其他的试验方法。

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